Własności magnetyczne i efekt magnetokaloryczny w związkach R[1-x]R'[x]Mn[2]Ge[2]

• Autorzy: Duraj, M. , Szytuła, A.

Warianty tytułu

EN

Magnetic properties and magnetocaloric effect of R[1-x]R'[x]Mn[2]Ge[2] compounds /

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono własności magnetyczne i efekt magnetokaloryczny układu Sm[1-x]Gd[x]Mn[2]Ge[2] dla 0 [większe bądź równe] x [mniejsze bądź równe] 0,15. Związek SmMn[2]Ge[2] w temperaturze Neela T[N] ([tylda]400 K) porządkuje się antyferromagnetycznie, poniżej temperatury T[C] = 341 K pojawia się ferromagnetyczna faza ukośna. Wraz z obniżaniem się temperatury obserwujemy dwa przejścia metamagnetyczne: F2-AF1 w T[2] = 153 K oraz AF1-F1 w T[1] = 106 K. Otrzymane maksymalne wartości zmian entropii |[Delta]S[m]| dla SmMn[2]Ge[2] wynoszą: 1,5 JK[^-1]kg[^-1] w temperaturze T[1] oraz 2,0 JK[^-1]kg[^-1] w temperaturze T[2]. Wartość MCE rośnie wraz ze wzrostem zawartości Gd, |[Delta]S[m](T[1])| = 3,3 JK[^-1]kg[^-1], natomiast wartość |[Delta]S[m](T[2])| zmienia się nieznacznie.

EN

The magnetic and magnetocaloric properties of Sm[1-x]Gd[x]Mn[2]Ge[2] compounds with 0 [greater-than or equal to] x [less-than or equal to] 0.15 have been studied. SmMn[2]Ge[2] is antiferromagnetic below the Neel temperature T[N] ([tilde]400 K). Further cooling leeds to canted ferromagnetic phase below T[C] = 341 K. With decreasing temperature two metamagnetic phase transitions are observed: F2-AF1 at T[2] = 153 K and AF1-F1 at T[1] = 106 K. The maximum values of magnetic entropy change |[Delta]S[m]| are found to be 1.5 JK[^-1]kg[^-1] at T[1] and 2.0 JK[^-1]kg[^-1] at T[2] in SmMn[2]Ge[2]. The MCE is found to increase with Gd concentration, |[Delta]S[m](T[1])| = 3.3 JK[^-1]kg[^-1], while |[Delta]S[m](T[2])| is slightly enhanced.

Słowa kluczowe

PL

efekt magnetokaloryczny; magnetyczne przejścia fazowe

EN

magnetic phase transitions; magnetocaloric effect

• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Nauki Podstawowe
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 107, z. 1-NP
• Strony: 57-70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.,

Twórcy

autor

Duraj, M.

autor

Szytuła, A.

• Instytut Fizyki, Wydział Fizyki, Matematyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Gschneidner K.A. Jr., Pecharski V.K., Tsokol A.O., Recent developments in magnetocaloric materials, Rep. Prog. Phys. 68, 2005, 1479.
• [2] Tishin A.M., Magnetocaloric effect: Current situation and future trends, J. Magn. Magn. Mater. 316, 2007, 351.
• [3] von Ranke P.J. et al., Understanding the inverse magnetocaloric effect in antiferro-and ferromagnetic arrangements, Condens. Matter 21, 2009.
• [4] Samanta T., Das I., Banerjee S., Giant magnetocaloric effect in antiferromagnetic ErRu2Si2 compound, Appl. Phys. Lett. 91, 2007.
• [5] Szytuła A., [in:] Bushow K.H.J. (eds.), Handbook of Magnetic Materials, Vol. 6, Elsevier, Amsterdam 1991, 85.
• [6] Venturini G., Welter R., Ressouche E., Malaman B., Neutron diffraction study of the ferromagnetic to antyferromagnetic transition in La0.3Y0.7Mn2Ge2 phenomenological description of the magnetic behaviour of Mn in ThCr2Si2 silicides and germanides, J. Alloys Comp. 223, 1995, 101.
• [7] Dincer I., Elerman Y., Elmali A. et al., Neutron diffraction study of the La1–xPrx Mn2Si2 (x = 0.4,0.7 and 1) compounds and the general description of the magnetic behavior of Mn in RMn2Ge2 and RMn2Si2, J. Magn. Magn. Mater. 313, 2007, 342.
• [8] Duraj M., Własności magnetyczne związków Sm1–xRxMn2Ge2 (R = Y, Nd, Gd), Monografia 213, Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków 1997.
• [9] Duraj M., Duraj R., Szytuła A., Tomkowicz Z., Magnetic properties of SmMn2Ge2 compounds, J. Magn. Magn. Mater. 73, 1988, 240.
• [10] Duraj M., Duraj R., Szytuła A., Magnetic phase diagram of the Sm1–x GdxMn2Ge2 compounds, J. Magn. Magn. Mater. 79, 1989, 61.
• [11] Koyama K., Miura S., Okada H., Shigeoka T., Fujieda S., Fujita A., Fukamichi K., Watanabe K., Magnetocaloric and structural properties of of SmMn2Ge2, J. Alloys. Comp. 118, 2006, 408.
• [12] Koyama K., Miura S., Okada H., Shigeoka T., Watanabe K., Magnetic entropy changes of SmMn2Ge2 under high pressure, Materials Transactions, Vol. 48, No. 3, 2007.
• [13] Kumar P., Singh N., Nigam A., Malik S., Multiple magnetic transitions and the magnetocaloric effect in Gd1–xSmxMn2Ge2 compounds, J. Phys.: Condens. Matter. 19, 2007, 386210.
• [14] Kaneko T., Kanomata T., Yasui H., Shigeoka T., Iwata M., Nakagawa Y., J. Phys. Soc. Jpn. 61, 1992, 4164.
• [15] Duraj M., Szytuła A., Magnetic properties and magnetic entropy change in ternary rare earth intermetallics, The European Conference Physics of Magnetism, 24–27 czerwca 2008, Poznań.